关于热工设备基础知识讲解

关于热工设备基础知识讲解第一部分燃烧系统介绍1、窑头燃烧系统的构成由送煤罗茨风机，转子秤计量系统，一次风机燃烧器以及送风、送煤连接管道构成。2、各主机的性能及参数A、一次风机（罗茨风机）功率：变频调速110kw，最高转速880rpm风量：8600m3/h风压：最大25000PaB、事故风机（离心风机）功率：11kw风量：2262m3/h风压：7276PaC、柴油燃烧装置燃料品种：0＃柴油工作流量：最大1800l/h，系统流量36l/min工作压力：最大4MPa，最高：5.5MPaD、送煤风机（罗茨风机）流量：80.5m3/min转速：1450rpm风压：最大63kpa功率：160kwE、转子秤功率：变频电机5.5kw压缩空气用量：20Nm3/h压缩空气压力：2～3bar喂煤量：最大16.47t/h煤粉水份：小于2.5%3、燃烧器的结构特点A、与普通三通道煤粉燃烧器相比，其旋风流量风速与轴流风风速均提高30％～50％，在不改变一次风量的情况下，燃烧器的推动力得到大大提高。B、旋流风与轴流风的出口截面可调节比大（6倍以上），火焰形状调节灵活，对煤质波动适应性强。C、喷头部分设置有拢焰罩，以减少火焰扩散，对保护窑皮、点火有好处，能起到稳定火焰的作用。D、头部采用耐高温、耐磨特殊钢铸件加工而成，保证了头部不易变形。4、燃烧器的燃烧特点A、火焰形状规整适宜，活泼有力温度高，窑内温度分布合理。B、热力集中稳定，卷吸二次风能力强。C、火焰调节范围大，适应窑工况的调整。D、热工制度合理，对煤质适应性强，可烧劣质煤、低挥发分煤、无烟煤。5、燃烧器的位置确定（冷态位置）Ａ、燃烧器端面冷态与窑口平齐。B、燃烧器中心位置控制在偏料、偏下10cm以内即可C、燃烧器光点位置应为2/3L（窑长），约48±2m。方法：把手电放入油枪管道的中心处，在窑内会有椭圆形的投影，找到中心位置即可。6、常见故障及处理办法现象产生原因处理办法注意事项熄火１、气体喷出速度大于火焰传播速度很多，煤粉来不及燃烧就通过了预燃区；２、油路不畅；３、煤粉质量１、降低一次风机转速；２、调大油孔，增加油量，调整油枪节流片，保证油罐油位；３、降低煤粉细度，提高煤粉挥发份（初期尽量用烟煤）1、点火时保证窑内通风顺畅，谨防爆炸！2、先点燃火把，再开油泵！3、不能持续有CO！回火1、气体喷出的速度小于火焰传播速度很多，火焰根部可能移至烧嘴中，时而发生爆炸的现象；2、油压不稳；3、操作用风不当。1、增加一次风机转速，适量增加轴流风挡板，适量增加窑内风速，全开中心流挡板；2、稳定油量，油压，查找油路不畅原因；3、升温、投料过程中要坚持“慢升温，不回头”以及“由前往后”的原则，风煤配合要根据情况及时调整。1、在现场看火或巡检时注意正压伤人！2、不能正面对着看火孔和清料孔！CO出现通常不大于0.1%1、煤多风少，过剩空气系数小于1；2、煤粉质量不好；3、油枪雾化不好；4、系统用风不当；5、各风道磨损窜风。1、增加一次风量，通常过剩空气系数大于1.1；2、降低煤粉细度3、清洗油枪头部雾化器；4、增加窑内通风量，保持合理的三次风挡板开度；5、必要时更换燃烧器。1、窑尾电收尘要有CO高高报保护；2、谨防窑尾结皮，堵预热器和堆“雪人”。现象产生原因处理办法注意事项火焰短而粗1、径向风大，轴流风小；2、轴向风通道堵塞；3、煤质由差变好；4、系统用风不当；5、油枪未拨；6、二次风温过高。1、调整好内、外流风比例，通常为50：50，标尺在“0”的位置；2、每次检修燃烧器时，在打好浇筑料后必须脱模检查头部各风道是否通常；3、掌握煤质变化情况，勤看火，及时调整用风；4、窑、炉用风比例不对，可加强窑内通风；5、投料后及时拔出油枪；6、降低一段篦冷机料层厚度，增加一段风机挡板开度，降低二次风温。1、注意胴体温度不大于380℃；2、谨防烧窑衬；3、注意托轮温度变化，及时调整工艺工况，必要时调整托轮位置。火焰细而长1、轴向风大，径向风小；2、径向风道堵塞；3、煤质变化大；4、系统用风不当；5、二次风温过低。1、合理调整燃烧器用风；2、严格检查燃烧器各通道是否顺畅；3、根据煤质变化情况可降低煤粉细度等，提高煤粉质量；4、窑内风过大，可适当开启三次风挡板；5、查看现场是否三次风管的保温耐火材料垮塌了；6、降低一段篦速，提高二次风温。1、谨防结后圈；2、注意托轮温度变化，及时调整工况，必要时调整托轮位置；3、提高烧成带温度，保证熟料质量；4、尾温过高易堵预热器。第二部分预热系统介绍1、预热器的工作原理来自上一级旋风筒收集下来的物料经喂料管落入散料板上冲散折回进入下一级旋风筒的排气管道中均匀冲散悬浮，并随上升气流进入旋风筒进行气固分离。气流由上而下做旋风运动，最后从锥部随排风机给予的动能沿旋风筒的中心垂直往上运动。此时，固体的物料沿筒壁落下进入下料溜管。排出的是相对干净的废气。2、预热器的功能主要功能是充分利用回转窑和分解炉排出的废气余热加热生料，使生料预热及部分硅酸盐分解。为了最大限度提高气固间的预热效率，实现整个煅烧系统的优质、高产、低消耗。必须具备气固分散均匀。换热迅速和高效分离三个功能，通常换热功能是在连接管道中完成的，高效分离是在旋风筒内完成的A、撒料箱的功能特点⑴、利用物料下落的动能冲击撒料箱底板将料流打散；⑵、增大底板面积形成梯形与管道相接，以适应物料分离扩散形状的要求；⑶、底板有一定的倾角，降低物料与底板的摩擦阻力，以利分散的物料向管道内流动；⑷、底板表面一般有顺料流方向的山形筋条，能增强底板刚度以防热变形，同时防止分散后的物料重新汇聚成团。B、锁风阀的作用及要求主要作用是保持下料均匀畅通，又起密封作用，动作必须灵活自如。要求：⑴、阀体必须坚固、耐热，避免过热引起变形损坏；⑵、阀板摆动轻巧灵活，重锤易于调整，既要避免阀板开闭动作过大，又要防止物流发生脉冲，做到下料均匀；⑶、阀体具有良好的气密性，杜绝漏风；⑷、支撑阀板的轴承要密封完好，防止灰尘掺入；⑸、阀体各部件易于检修更换。3、旋风筒的作用⑴、主要作用是气固分离，提高旋风筒的分离效率是减少生料粉内、外循环，降低热损失和加强气固热交换的重要条件；⑵、影响旋风筒分离效率的主要因素：a.旋风筒的直径越小，分离效率越高；b.旋风筒的进风口的形式及尺寸。气流应以切向进入旋风筒，减少涡流干扰；进风口尺寸应使进口风速在16～22m/s之间，最好在18～20m/s之间；c.内筒尺寸及插入深度，内筒直径小，插入深，分离效率高。d.筒体高度越高，分离效率提高；e.锁风阀漏风越小，分离效率越高；f.物料颗粒，气固比及操作稳定性都会影响分离效率。3、操作时的注意事项1、在烧SP窑时，应考虑物料在预热器内充分的悬浮及正常运动，抽风可适当大一些，通常预热器出口抽力-1000Pa左右，温度不大于380℃，入窑溜子温度在800℃即可；2、在烧NSP窑时，抽风应合理控制，投炉时根据煤粉所需的O2逐步加风，先加风，后加煤，杜绝CO产生和烧高温，在满负荷时预热器出口温度越低越好，通常在330℃左右，O2：1-2%，无CO，入窑溜子温度880℃以内（只要分解率能保证在92±2%左右，温度越低越好）；3、正常运行时现场要勤检查各处漏风情况，及时堵漏，调整好翻板阀的状态；4、停窑后要及时投球确认各溜管是否通畅，确保检修安全；5、每季度定期检查各部位浇注料锚固件的使用情况。第三部分分解炉系统的介绍1、分解炉的作用及特点它是在预热器和回转窑之间增设的一个装置，燃煤喂入分解炉燃烧放出的热量与进入炉内的生料碳酸盐的分解和吸热过程同时在浮状态下进行，使得入窑碳酸盐分解率提高到90%以上。原来在窑内进行的分解反应移至分解炉内来，燃料大部分从分解炉内加入，减轻了窑内热负荷，延长了衬料的寿命有利于生产大型化，由于燃料与生料粉混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程都得到优化，因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能特点，它主要作用是燃料的燃烧、换热和碳酸盐的分解。按内部作用原理，DD分解炉可分4个区。2、DD炉的结构介绍1、还原区（Ⅰ区）包括咽喉部分和最下部锥体部分。咽喉部分是DD分解炉的底部，直接座在窑尾烟室之上，窑烟气通过咽喉直吹向上，使生料喷腾进入炉内。2、燃料裂解和燃烧区（Ⅱ区）中部偏下区。从冷却机来的高温三次风，有两个对称风管喷入炉内（Ⅱ区），每根风管的风量由装在风管上的流量控制阀控制，总风量根据DD分解炉系统操作情况有主控阀控制。两个主要燃料喷嘴，装在三次风进口的顶部。燃料喷入Ⅱ区富氧区立即在炉内湍流中裂解和燃烧。产生的热量迅速传给生料，气料进行高效热交换生料迅速分解。3、主要燃烧区（Ⅲ区）在中部偏上到缩口，主要是燃烧燃料和把产生的热量传给生料，生料吸热分解，使炉温保持在850-900℃，生料和燃料混合、分布均匀，没有明亮火焰的过热点，区内温度较低，且分布均匀。4、全燃烧区（Ⅳ区）炉顶部圆筒体，主要作用是使未燃烧的10%左右的燃料继续燃烧，并促进生料分解。气体和生料通过Ⅲ区和Ⅳ区间缩口向上喷腾直接冲击倒炉顶棚，翻转向下到出口，使气料搅拌和混合，达到完全燃烧和热交换。第四部分回转窑系统介绍一、在预分解窑系统中回转窑具有的功能1、燃料燃烧功能它具有广阔的空间和热力场，可以供应足够的空气，装设优良的燃烧装置，保证燃料充分燃烧，为熟料煅烧提供必要的热量。2、热交换功能它具有比较均匀的温度场，可以满足水泥熟料形成过程各个阶段的换热要求。3、化学反应功能随着水泥熟料矿物形成不同阶段的不同需要，它既可分阶段地满足不同矿物形成对热量、温度的要求，又可以满足它们对时间的要求。4、物料的输送功能由于具有一定的斜度和转速，它能将物料扬起后再落下，形成位移，从而使物料从窑尾向窑头运动。5、降解利用废弃物功能它具有的高温，稳定热力场已成为降解各种有毒、有害、危险废弃物的最好装置。二、回转窑的缺点和不足1、一个是作为热交换装置，窑内炙热气流与物料之间主要是“堆积态”，换热效率低，从而影响其应有的生产效率的充分发挥和能源消耗的降低；2、另一个是熟料煅烧过程所需要的燃料全部从窑头供给，燃料在窑内煅烧带高温，富氧条件下煅烧，NOX等有害成份大量形成，造成大气污染。3、熟料出窑后的热量难以回收，热损失大。三、物料在窑内煅烧过程的控制1、燃料煅烧及气流温度的控制；2、气固换热和物料升温的控制；3、物料在一定温度场内滞留时间及物理化学反应的控制。四、主要相关指标1、填充率：10%左右2、窑斜度：3.5-4.0°3、窑转速：0.396-3.96rpm4、预分解窑各带的滞时间（合计31分钟）：分解带（2分钟）+过渡带（15分钟）+烧成带（12分钟）+冷却带（2分钟）第五部分冷却机系统介绍一、冷却机的功能与作用1、作为工艺设备，它承担着对高温熟料的骤冷任务。骤冷可阻止熟料矿物晶体长大，特别是阻止C3S晶体长大，有利于强度与易磨性的改善，同时，骤冷可使液相凝固成玻璃体，使MgO及C2A大部分固定在玻璃体内，有利于熟料的安定性的改善及抗化学侵蚀性能。2、作为热工设备，在对熟料骤冷的同时，承担着对入窑二次风及入炉三次风的加热升温任务。尽可能的提高二、三次风温度。不仅可以回收热量，并且对燃料的助燃和燃尽以及全窑系统的热力分布有好的作用。3、作为热回收装备，它承担着对出窑熟料携出的大量热焓的回收任务。回收的热量以高温热随二、三次风进入窑、炉之内，有利于降低系统煅烧热耗；以低温热能亦有利于余热发电。4、作为熟料输送设备，它承担着对高温熟料的输送任务，对高温熟料进行冷却有利于熟料输送和贮存。二、第三代篦冷机的技术和特点1、采用“充气梁”技术。运用了高阻力篦板和充气篦板;2、采用厚料层冷却技术。一般料层可达700~800mm厚;3、合理的配风系统。关键在于淬冷机和热回收区“充气篦床”配风适当;4、系统篦床配置适当。淬冷高温区设置固定充气篦床，高温区设置活动充气篦床，中温区设置固定篦床，低温区设置普通篦床，整机效率高，结构简化，维修方便;5、锁风良好。每个空气室相对独立，都有自动控制和安全检测系统，保证了系统安全稳定6、充气篦板采用铸造结